Сахаромикотина
| Сахаромикотина | |
|---|---|
 | |
| Кандида альбиканс | |
Научная классификация  | |
| Домен: | Эукариоты |
| Королевство: | Грибы |
| Разделение: | Аскомикота |
| (без рейтинга): | Сахаромицета |
| Подразделение: | Сахаромикотина О.Э. Эриксс. и Винка 1997 г. [1] |
| Классы | |
| Синонимы | |
| |
Saccharomycotina — подраздел (подтип) отдела (типа) Ascomycota в царстве Грибы . [2] [3] В его состав входит большая часть аскомицетовых дрожжей . Представители Saccharomycotina размножаются почкованием и не образуют аскокарпов (плодовых тел). [2] [4]
Подраздел включает единственный класс: Saccharomycetes , который снова содержит один отряд: Saccharomycetales . [2] [3]
Известными представителями Saccharomycotina являются пекарские дрожжи Saccharomyces cerevisiae и род Candida , который включает несколько патогенов человека.
Этимология
[ редактировать ]Название происходит от греческого слова σάκχαρον ( сакхарон ), что означает «сахар», и μύκης ( мукес ), что означает «гриб».
История и экономическое значение
[ редактировать ]Исторические записи из Древнего Египта и Китая описывают процессы пивоварения и выпечки от 10 000 до 8 000 лет назад, а производство ферментированных напитков и продуктов питания, по-видимому, совпадало с началом сельского хозяйства . [5] В 1850-х годах Луи Пастер продемонстрировал, что дрожжи ответственны за ферментацию виноградного сока в вино. [6] [7]
Saccharomycotina включает некоторые из наиболее важных с экономической точки зрения известных грибов . В число членов входят виды, имеющие промышленное и сельскохозяйственное значение (например , пивоварение , хлебопечение , ферментация пищевых продуктов, производство лимонной кислоты , производство рекомбинантных белков , биотоплива производство , биологическая борьба с вредителями сельскохозяйственных культур). Другие виды наносят экономический ущерб во всем мире ( патогены растений , загрязнители пищевых продуктов и напитков). Третьи являются патогенами для животных и человека . [8] [9]
Морфология
[ редактировать ]Сахаромицетовые дрожжи обычно растут в виде одиночных клеток. Их клеточная морфология довольно проста, хотя форма роста очень адаптирована. Аски голые, аскоспоры могут иметь несколько форм. Ни один вид не образует аскокарпии (плодовые тела). Геномы сахаромицетов часто меньше, чем у нитчатых грибов . [2] [10] [11] [4]
Некоторые виды (например, виды Metschnikowia ) имеют тенденцию образовывать цепочки почкующихся клеток, которые называются псевдогифами . [2] Однако другие виды способны производить настоящие перегородчатые гифы . [4] Такие виды (например, Candida albicans ) называются диморфными , что означает, что они могут размножаться как в виде почкующихся дрожжей, так и в виде нитевидных гиф.
Воспроизведение
[ редактировать ]Бесполое размножение
[ редактировать ]Бесполое размножение происходит преимущественно вегетативно путем митоза и почкования . Для сахаромикотины характерно голобластическое почкование, [12] это означает, что в процессе почкования участвуют все слои родительской клеточной стенки. В результате остается рубец, через который дальнейшее почкование не происходит.
Бесполые клетки могут различаться по форме. [13] Форма клетки может быть информативной с точки зрения определения способа размножения или таксономического принадлежности к родам или видам.
Хотя это и не широко известно, некоторые виды образуют эндоспоры (например, виды Candida ). [2] Это бесполые споры, которые образуются внутри материнской клетки (гифа или одиночной клетки). Штаммы Candida и Metschnikowia могут также образовывать бесполые покоящиеся споры, называемые хламидоспорами . [2]
Половое размножение
[ редактировать ]Половое размножение известно не для всех видов Saccharomycotina, но может иметь место у некоторых видов, если этому благоприятствуют условия окружающей среды (например, дефицит азота и углеводов ). [2] Половое размножение хорошо известно у Saccharomyces cerevisiae . Здесь жизненный цикл включает чередование гаплоидной и диплоидной фаз. Жизненный цикл протекает следующим образом: две клетки разного типа спаривания сливаются, и ядра подвергаются кариогамии . В результате образуется дочерняя клетка с диплоидным ядром, функционирующая как сумка , где происходит мейоз с образованием гаплоидных аскоспор . Когда аскоспоры прорастают, устанавливается гаплоидная фаза, которая поддерживается дальнейшим митозом и почкованием . В большинстве природных популяций эта фаза довольно короткая, поскольку аскоспоры сливаются почти сразу после мейоза возникновения . Это приводит к тому, что большинство дрожжей популяций являются диплоидными на протяжении большей части своего жизненного цикла. [4]
У Saccharomycotina присутствуют два типа спаривания . Типы спаривания определяют пептидные гормоны, называемые феромонами , и соответствующие рецепторы для каждого типа. Эти феромоны организуют спаривание. Феромоны не влияют на один и тот же тип спаривания или диплоиды , а связываются с рецепторами разных типов спаривания. Взаимодействие между феромоном и рецептором приводит к изменению метаболизма , позволяющему слиянию клеток разного типа спаривания. [4] [2]
Распространение и экология
[ редактировать ]Сахаромицетовые дрожжи встречаются почти во всех регионах мира, включая жаркие пустыни, полярные районы, в пресной, соленой воде и в атмосфере. [2] Их рост в основном сапротрофный , но некоторые представители являются важными патогенами растений и животных, включая человека. Они часто встречаются в специализированных средах обитания, например, в небольших объемах жидкости, богатой органическим углеродом (например, цветочный нектар). [4]
Примеры экологических режимов у Saccharomycotina:
- Ассоциации с насекомыми [14]
- Ассоциации с растениями, в том числе Saccharomyces cerevisiae с виноградом. [15]
- растений Паразитизм (например, гниль коробочек хлопчатника, вызываемая Eremothecium ashbyi , Eremothecium gossypii как возбудитель на кофе, соевых бобах и других культурах) [2]
- Сапротрофизм листьев и гниющей древесины (например, Ogataea ) [16]
- Человеческие патогены (например, виды Candida и Meyerozyma ) [8] [9]
Хотя дрожжи обычно выделяют из почвы, считается, что лишь немногие из них имеют почву в качестве основной среды обитания . [2]
Точная идентификация видов важна для понимания экологии дрожжей , что теперь возможно благодаря более широкому использованию методов, основанных на ДНК . До того, как были доступны молекулярные методы, идентификация в основном основывалась на морфологии , что приводило к неправильным классификациям и еще больше препятствовало получению надежных результатов экологических исследований.
Таксономия
[ редактировать ]Saccharomycotina — подраздел (подтип) отдела (типа) Ascomycota . Это родственная Pezizomycotina . группа [2] [3]
Традиционно дрожжи выделяли в отдельную группу грибного царства, но в последние годы [ когда? ] Методы, основанные на ДНК, изменили понимание филогенетических взаимоотношений между грибами. Дрожжи считаются полифилетической группой. [2] [11] состоящий из представителей Basidiomycota , Taphrinomycotina , а также Saccharomycotina. Это осознание привело к серьезным изменениям в филогении и таксономии Saccharomycotina. [2]
Кроме того, недавнее [ когда? ] изменения в Международном кодексе номенклатуры водорослей, грибов и растений [17] [18] оказали большое влияние на классификацию грибов, включая Saccharomycotina. Изменения подразумевают, что гриб может носить только одно правильное имя, т.е. отдельные названия для анаморфов и телеоморфов больше не допускаются. Это предполагает серьезные изменения в таксономии Saccharomycotina , поскольку многие виды в настоящее время описаны как на анаморфной, так и на телеоморфной стадиях. [18] Род Candida является примером рода, который претерпевает крупномасштабные изменения.
Методы молекулярной идентификации являются важными инструментами для открытия новых видов и впоследствии позволяют лучше понять биоразнообразие этой группы. Большая часть будущей классификации Saccharomycotina будет основываться на филогенетическом анализе последовательностей ДНК , а не на морфологических признаках и признаках развития. [ нужна ссылка ]
Филогения
[ редактировать ]Филогения по Groenewald et al. 2023 год [19]
| Сахаромикотина |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Эрикссон, О.Э. и К. Винка (1997). «Супраординальные таксоны Ascomycota ». Майконет . 1 :1–16.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот Курцман, К.П., и Сугияма, Дж. (2015). «9 Субклеточная структура и биохимические признаки филогении грибов». Систематика и эволюция (2-е изд.). Берлин, Германия: Шпрингер. стр. 3–27. дои : 10.1007/978-3-662-46011-5_9 . ISBN 978-3-662-46010-8 .
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Jump up to: а б с Эрикссон О.Э. и Винка К. (1997). «Супраординальные таксоны Ascomycota». Майконет .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Jump up to: а б с д и ж Мур. Д., Робсон, Дж. Д. и Тринчи, APJ (2011). Путеводитель по грибам XXI века (2-е изд.). Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета. стр. 200–202.
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Джон П. Арнольд (2005) [1911]. Происхождение и история пива и пивоварения: от доисторических времен до начала пивоваренной науки и технологий . Кливленд, Огайо: BeerBooks. п. 34. ISBN 978-0-9662084-1-2 . OCLC 71834130 .
- ^ Пастер, Л. (1858). «Новые факты из истории спиртового брожения». Анналы химии и физики . 3 : 404–414.
- ^ Манчестер, КЛ (2007). «Луи Пастер, брожение и соперник». Южноафриканский научный журнал . 103 (9–10): 377–380.
- ^ Jump up to: а б Мартинс Н., Феррейра И.С., Баррос Л., Сильва С., Энрикес М. (июнь 2014 г.). «Кандидоз: предрасполагающие факторы, профилактика, диагностика и альтернативное лечение». Микопатология . 177 (5–6): 223–240. дои : 10.1007/s11046-014-9749-1 . hdl : 1822/31482 . ПМИД 24789109 . S2CID 795450 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Jump up to: а б Эрдоган А. и Рао С.С. (апрель 2015 г.). «Разрастание грибков в тонком кишечнике». Карр Гастроэнтерол Представитель . 17 (4): 16. дои : 10.1007/s11894-015-0436-2 . ПМИД 25786900 . S2CID 3098136 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Мартин, Ф. (2014). Экологическая геномика грибов (1-е изд.). США: John Wiley & Sons, Inc.
- ^ Jump up to: а б Курцман К., Фелл Дж.В. и Бекхаут Т. (2011). Дрожжи: таксономическое исследование (5-е изд.). Амстердам, Нидерланды: Elsevier.
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ фон Аркс, Дж. А., и ван дер Вальт, Дж. П. (1987). Офиостоматы и эндомицеты. В: де Хоог Г.С., Смит М.Т., Вейман А.К.М. (ред.) Расширяющаяся сфера дрожжеподобных грибов . Амстердам, Нидерланды: Elsevier.
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Кирк, П.М., Кэннон, П.Ф., Минтер, Д.В., Сталперс, Дж.А. (2008). Словарь грибов Эйнсворта и Бисби (10-е изд.). Уоллингфорд: CAB International.
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Вега, Ф.Е. и Блэквелл, М. (2005). Насекомо-грибные ассоциации: экология и эволюция . Оксфорд, Великобритания: Издательство Оксфордского университета.
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Мортимер Р. и Полсинелли М. (1999). «О происхождении винных дрожжей» . Рес Микробиол . 150 (3): 199–204. дои : 10.1016/s0923-2508(99)80036-9 . ПМИД 10229949 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ де Конинг В. и Хардер В. (1992). Дрожжи, использующие метанол. В: Мюрелл Дж. К., Далтон Х. (ред.) Утилизаторы метана и метанола . Нью-Йорк, США: Пленум. стр. 207–244.
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Макнил, Дж.; и др. (2012). «Международный кодекс номенклатуры водорослей, грибов и растений». Регнум Вегетабил . 154 .
- ^ Jump up to: а б Хоксворт, Д.Л. (2011). «Новый рассвет в присвоении названий грибам: влияние решений, принятых в Мельбурне в июле 2011 года на будущую публикацию и регулирование названий грибов» . ИМА Гриб . 2 (2): 155–162. дои : 10.5598/imafungus.2011.02.02.06 . ПМК 3359813 . ПМИД 22679600 .
- ^ Гроеневальд, М.; Хиттингер, Коннектикут; Бенш, К.; Опуленте, Д.А.; Шен, X.-X.; Ли, Ю.; Лю, К.; ЛаБелла, Алабама; Чжоу, X.; Лимтонг, С.; Джиндаморакот, С.; Роберт, В.; Вульф, К.Х.; Роза, Калифорния; Боехаут, Т.; Чадеж, Н.; Петер, Г.; Сампайо, Япония; Лашанс, Массачусетс; Юрков А.М.; Дэниел, Его Величество; Такашима, М.; Бауди-Миллс, К.; Либкинд, Д.; Аоки, К.; Сугита, Т.; Рокас, А. (2023). «Классификация более высокого ранга с учетом генома биотехнологически важного подтипа грибов Saccharomycotina» (PDF) . Исследования по микологии . 105 : 1–22. дои : 10.3114/sim.2023.105.01 .